กล่าวคือประกอบด้วยโมเลกุลเดี่ยว แม้ว่าจะมีไดเมอร์ (การรวมตัวกันของสองโมเลกุล) และแม้แต่ไตรเมอร์ (การรวมกันของสามโมเลกุล) ในบางครั้ง ในสถานะของแข็ง น้ำแข็ง ในอีกขั้วหนึ่ง โมเลกุลของน้ำจะทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของน้ำอีกชนิดหนึ่งอย่างแข็งแรงพอที่จะสร้างโครงสร้างผลึกที่เป็นระเบียบ โดยอะตอมของออกซิเจนแต่ละอะตอมจะรวบรวมอะตอมของน้ำที่อยู่ใกล้ที่สุดสี่อะตอมและเรียงตัวเป็นโครงตาข่ายแข็ง โครงสร้างนี้ส่งผลให้เกิดการประกอบแบบเปิดมากขึ้น และด้วยเหตุนี้จึงมีความหนาแน่น ต่ำกว่า การประกอบโมเลกุลที่อัดแน่นอย่างใกล้ชิดในเฟส ของเหลว.